學位論文

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    場離子顯微鏡研究 (1)量測覆銥單原子針場發射與場離子電流 (2)鈮(100)表面觀察
    (2012) 蘇冠宇; Kuan-Yu Su
    覆銥單晶鎢針經數次加熱退火長成金字塔結構後，以法拉第杯與微通道板量測金字塔結構的場離子電流與場發射電子電流。對場發射電流而言，針形的尖銳度比金字塔結構的影響更大。離子電流的起始電壓是由針型尖銳度影響，飽和離子電流由金字塔結構影響，且發現微通道板量測飽和離子電流時的放大倍率約為法拉第杯量測的5000倍。多晶鈮針在數次加熱退火後，(100)面確實產生皺化。
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    以蝕刻吸附法備製覆銥鎢單原子級針尖與場發射電子電流量測
    (2010) 李育賢; Lee Yu-Hsien
    實驗以場離子顯微鏡(FIM)對覆銥鎢單原子針尖量測場發射電子電流。此針尖樣品不以指甲油封針電鍍，改用液面控制法減少銥原子的舖覆量，經加熱處理後，成長出單原子針尖。實驗中發現類型一單原子針尖場增益效果較類型二單原子針尖明顯，在-1800V的電壓下，量測得到電流數值：類型二單原子針大於六原子針尖與三原子針尖。 以回收KOH溶液進行蝕刻後的針尖，此針尖置入真空腔加熱後，可立即成長出單原子級針尖，並以三原子針尖量測約1nA場發射電流，三原子結構依舊穩定。以穿透式電子顯微鏡(TEM)並以光譜分析(EDS)進行成份分析，此針尖明顯有銥原子訊號，證實此蝕刻方法在蝕刻完成後，貴金屬會自然舖覆於鎢針尖。
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    熱穩態金屬與超導材料奈米針:製備與場發射特性
    (2017) 侯勁龍; Hou, Jin-Long
    本研究以超高真空場離子顯微鏡研究超導材料奈米針的特性。我們使用鈮發展了一套可靠的熱穩態奈米針製程，其針頂分佈形貌為{100}、{310}、{110}、{123} 與{111}面排列而成，且在<100>軸向形成四個{310}面環繞擴張而堆疊的奈米凸起，此結構可作為一個收斂的場發射束使用。經過氖氣或氙氣不同覆量的鋪覆後發現可降低{100}面的功函數，其中使用氖氣可降至最低的功函數條件為5朗繆爾，其值為3.63±0.08 eV，使用氙氣可降至最低的功函數條件為1.7朗繆爾，其值為3.50±0.04 eV，並此最佳條件下均可增加場發射電流的穩定性。此熱穩態的鈮奈米針結構在經過氧氣的場效蝕刻過程後，依然可藉由熱處理而再次重現。最後我們也討論了其他材料系統的熱穩態奈米針特性。